Что нужно знать при работе с пестицидами

Что нужно знать при работе с пестицидами?

Пестицид по составу сложная органическая смесь компонентов, задача которых – обеспечение физической стабильности продукта в объектах окружающей среды и, как результат увеличение эффективности.

Эффективность применения пестицидов в период вегетации обуславливается несколькими основополагающими параметрами:

Поведение пестицида в рабочем растворе;
Поведение пестицида в момент опрыскивания;
Поведение пестицида на растении;
Характер действия пестицида на вредный организм.

Качество воды.

Пестициды в сельском хозяйстве в основном применяются в виде водных растворов. Источником воды для приготовления рабочего раствора чаще всего выступает ближайший по логистике и доступности источник. Химический состав такой воды остается как-правило за скобками (игнорируется), но именно от того, какую воду мы используем влияет качество обработки. Перед использованием воды важно заранее до применения проверить поведение пестицида в рабочем растворе. Для этого необходимо в стеклянной емкости (стендовая площадка) приготовить рабочий раствор требуемой пропорции и в течение нескольких часов пронаблюдать за раствором (эмульсией) на предмет растворимости, образования хлопьев и осадка.

На растворимость компонентов влияет и температура используемой воды. Как и в первом случае, проблема решается наблюдением растворимости на стендовой площадке.

Факторы стабильности рабочих растворов

Некоторые действующие вещества подвергаются гидролизу (разложению в водной среде), фотолизу (разложению под действием света и УФ волн), инактивируются примесями, теряют стабильность в щелочной среде (пиретроиды, глифосат и др.), кислой среде (неорганические фунгициды и др.). В этом случае важно обладать информацией о pH воды, применять нейтрализаторы кислотности (кондиционеры) и избегать заблаговременного приготовления рабочего раствора.

К уровню pH среды капризны не только действующие вещества, но и ПАВы, входящие в состав пестицидов. Например, в слабощелочной среде чаще наблюдается повышенное пенообразование. Для нейтрализации пены в состав пестицида включают пеногасители.

Для большинства продуктов оптимальный уровень pH находится в диапазоне 5,5-6,5.

Проверь совместимость

Сложные полидисперсные рабочие растворы (баковые смеси) обязательно следует проверить на совместимость. Иногда состав одного пестицида может антагонировать стабильность второго препарата, в результате чего образуются хлопья и выпадает осадок. Это же может происходить при нарушении порядка смешивания пестицидов.

Существует ряд рекомендаций по приготовлению полидисперсного рабочего раствора:

нельзя одновременно вводить в рабочий раствор несколько пестицидов;
порядок введения в растворный узел компонентов: вода=>кондиционер воды=>перемешивание=>вода=>препарат 1=>перемешивание=>вода=>препарат 2=>перемешивание и так далее…
последовательность введения препаративных форм пестицидов: СП-ВДГ-СК-КЭ-ВР-Ж.

Таким образом до начала работ, агроному по защите растений необходимо руководствоваться Правилом номер один: Проверь совместимость!

Размер капель

Эффективность работы пестицидов во многом определяется размером капель рабочего раствора. В сельском хозяйстве наиболее применима следующая классификация размеров капель при внесении пестицидов: термические аэрозоли (размер капель 300 мкм).

Изношенные или неправильно подобранные распылители дают разный размер капель в распыляемой жидкости. Во время внесения рабочего раствора в воздухе происходит смешивание капель с воздухом и их испарение, мелкие капли (

Тип распылителя

Главный фактор успешного проведения опрыскивания является выбор типа распылителей. По принципу образования факела распылители бывают щелевыми и инжекторными. В щелевом распылителе разделение жидкости на капли происходит в момент выхода жидкости из сопла распыла, что, в зависимости от рабочего давления, дает неоднородный по размеру капель распыл.

В отличие от щелевых распылителей, разделение жидкости на капли в инжекторных происходит в корпусе распылителя, что гарантирует более однородный спектр капель с преобладанием капель среднего (100-200 мкм) и крупного размера. Существенным минусом инжекторных распылителей является их дороговизна.

По большому счету применение пестицидов в оптимальных условиях среды возможно любыми типами распылителей, обеспечивающими необходимую норму расхода и размер капель. Однако в практике условия применения чаще далеки от оптимума и требуют более взвешенного подхода к выбору распылителей. В следующих постах более детально поговорим о нюансах технологии опрыскивания.

Определение степени износа распылителей

Проводится замер количества воды, которое выливается из распылителя в течение 1 минуты при давлении 3 атмосферы. Результат сравнивают с данными в таблице «Соответствие калибров и цветов». Отклонение более 8% требует замены распылителя. Визуальный осмотр качества распыла производится после настройки опрыскивателя с использованием чистой воды на холостом ходу и во время тестовой прогонки.

Расход рабочего раствора

Немаловажным является принятие решения по объему расхода рабочего раствора на гектар. Как правило, хозяйство руководствуется затратами на логистику, хотя главными влияющими факторами в этом является температура влажность воздуха. Для большинства пестицидов, применяемых на полевых культурах, рекомендуемая норма расхода рабочего раствора – 200 литров на 1 га при температуре воздуха на момент внесения +20 … +25 градусов Цельсия, влажности – 60-70%. С увеличением температуры и снижением влажности повышается расход рабочего раствора до 50% (300 л/га). При более низких температурах и оптимальной влажности допустимо снижение нормы расхода до 100-150 л/га.

Учитывая, что на качество внесения пестицидов влияет комплекс физических и агрометеорологических показателей, Второе правило подготовки к мероприятиям: Правильно отрегулируй норму внесения рабочего раствора и качество распыла!

Высота штанги и её колебания

Во время холостого прохода трактора оценивается не только работа распылителей, но и снос воды. Снос определяется двумя факторами – скоростью ветра (за счет испарения мелких капель, мы описывали эту ситуацию в публикации Размер капель) и высотой штанги. Обычно оптимальная высота штанги составляет 50 см. Установлено, что при увеличении этой высоты на 10 см, потери препарата увеличиваются в 1,5 раза, при увеличении на 30 см – в 6 раз. При снижении высоты сокращается перекрытие и снижается эффективность обработки. Следует отметить, что рекомендуемая высота 50 см – универсальное значение, но не постоянное, так как варьирует от угла распыла, поэтому высоту штанги целесообразно регулировать исходя из рекомендаций, данных производителем в соответствии с маркой распылителей.

Немаловажно обратить внимание на раскачивание штанги. Обычно колебания вызываются изменениями скорости движения агрегата или плохой протяжке пружин балансировочного механизма при настройке высоты. Как и при неправильно установленной высоте штанги, раскачивание ведет к снижению эффективности обработки.

Таким образом, Третье правило подготовки к мероприятиям: Установи штангу на рекомендуемую высоту, протяни пружины балансировочного механизма!

Скорость движения

При проведении опрыскивания хозяйство стремиться завершить обработку поля в сжатые сроки, поэтому логично задается вопрос: «Можно ли увеличить скорость движения агрегата и как это повлияет на качество?». Для ответа на этот вопрос производители распылителей прилагают таблицу Расхода жидкости в зависимости от номера и цветового кода форсунки и давления в системе опрыскивателя. Например, при норме расхода рабочего раствора 200 л/га Синими форсунками №11003 (8003) добиться требуемого расхода можно, установив давление и выбрав скорость: 2 бар и 5,5 км/ч; 3 бар и 7 км/ч; 4 бар и 8 км/ч. В следующем посте мы обсудим оптимальное давление в этом примере.

При выборе скорости движения агрегата необходимо в первую очередь руководствоваться направлением с скоростью ветра. Встречный ветер усиливает воздействие на испарение капель и их снос. Попутный ветер компенсирует потоки воздуха, минимизируя снос. Боковой ветер по-разному влияет на распыл, чаще всего уносит облако мелких капель в сторону вплоть до сноса на соседние поля.

Итак, Четвертое правило подготовки к мероприятиям: Не спеши с завершением работ, выбери оптимальную скорость движения агрегата!

Давление в системе опрыскивателя

Давление в системе опрыскивателя влияет на размер капель. Чем выше давление, тем меньше капли, следовательно высокое давление в системе прямопропорционально сносу и потерям пестицида.

В расчетном примере прошлого поста мы пришли к выводу, что добиться расхода рабочего раствора 200 л/га можно, установив давление при скорости движения агрегата: 2 бар и 5,5 км/ч; 3 бар и 7 км/ч; 4 бар и 8 км/ч. Делая поправку на фронтальный или боковой ветер рекомендуется установить: 4 бар и скорость 8 км/ч – в штиль; 3 бар и скорость 7 км/ч – при ветре до 5 км/ч; 2 бар и скорость 5,5 км/ч – при ветре 5-8 км/ч.

Пятое правило подготовки к мероприятиям: Регулируй давление в системе опрыскивателя согласно рекомендациям производителя установленных распылителей!

Удерживание капель

Удерживание капель на поверхности растений во многом характеризует эффективность опрыскивания и коррелирует со смачиванием. Установлено, что различные виды растений характеризуются разным смачиванием, например лист горчицы удерживает до 5,1 мг/кв.см рабочего раствора, а лист пшеницы – до 1,5 мг/кв.см. На удерживание влияют:

Угол падения капель по отношению к листу. Чем ближе угол к 90 град., тем лучше удерживание;
Поверхностное натяжение. Работа ПАВ пестицида или адьюванта. Чем ниже натяжение, тем выше удерживание;
Размер капли. Чем крупнее капля (>300 мкм), тем хуже удерживание;
Норма расхода рабочего раствора. Норма расхода влияет на размер капель, поэтому удерживание капель снижается с увеличением нормы;
Возраст и морфология растений. Старовозрастные растения образуют более плотный слой восковой кутикулы, что препятствует удерживанию. Морфология растений (опушенность, площадь поверхности листа, расположение листьев, ветвистость, высота итд) также влияют на удерживаемость.

Механизмы проникновения пестицидов в растение

Классифицируют несколько механизмов проникновения пестицидов в растение – гидрофильный (водный), липофильный (липидный), комбинированный. Гидрофильный путь доступен при повышенной влажности воздуха, когда влага через микропоры напитывает кутикулу, капли рабочего раствора, попавшие на лист, вступают с ней в гидрофильные (полярные) связи и перемещается в протопласт клетки. При пониженной влажности микропоры заполнены воздухом, гидрофильный путь становится недоступным. Жироподобные вещества проникают через воск и кутин кутикулы. Если разобрать структурную формулу молекулы ДВ, наличие ароматического кольца свидетельствует о липофильных свойствах вещества, а боковая цепь – чаще всего о гидрофильных свойствах. Таким образом большая часть современных ДВ обладают комбинированным механизмом проникновения.

Пути проникновения пестицидов

Существует ряд гипотез, описывающих проникновение пестицидов в растения. Большинство сводятся к нескольким путям проникновения:

Проникновение через кутикулу диффузно или адсорбционно (механизмы описаны в прошлом посте). Важно отметить, чем толще кутикула, тем менее доступен гидрофильный путь проникновения;
Проникновение через устьица. ДВ пестицида, а также пары легко проникают в открытые устьица, тем не менее это не главный путь поступления пестицида в растение. Следовательно, чем больше устьиц, тем выше скорость проникновения препарата;
Проникновение через эпидермис. Молодые листья как правило лишены кутикулы. В этом случае пестициды проникают в растение через эпидермис. Установлено, что наилучшим образом проникновение происходит через эпидермис, расположенный над сосудистой сеткой листа.
Проникновение через покровные ткани стебля (кора, чечевички, эпидермис).

Перемещение пестицида внутри растения имеет системный характер (по ксилеме), условно системный характер (по флоэме), трансламинарный (в межклетке). Перемещение пестицида по флоэме во многом зависит от накопления ассимилянтов. Пока вблизи мест поглощения не накопятся продукты фотосинтеза, движение по флоэме к корню не происходит. Именно по этой причине Глифосаты относят к условно системным продуктам

УМО

В стандартной классификации ультрамалообъемное опрыскивание – обработка концентрированным рабочим раствором или чистым препаратом с нормой расхода до 5 л/га. При УМО образуются термические аэрозоли – туманы (размер капель

Преимущества УМО:

Минимизация процесса приготовления рабочей жидкости;
Высокая производительность, низкая стоимость опрыскивания;
Обеспечение распыла, близкого к монодисперсному.

Недостатки УМО:

Существенный снос рабочей жидкости, даже при слабом ветре;
Сложность в дозировании препарата;
Сложность контроля распыла и работы распылителей;
Агрессивность среды концентрированного препарата (износ комплектующих).

Рекомендации по УМО:

Не использовать концентраты эмульсии в чистом виде;
Работать в периоды высокой влажности воздуха, в штиль;
Не работать фунгицидами, избирательно относиться к работе гербицидами и инсектицидами, исключить почвенные гербициды, микрокапсулированные пестициды, избегать работу баковыми смесями;
В рабочий раствор для приготовления механических аэрозолей добавлять специальные продукты, утяжеляющие капли (Авилор Авиа).

ММО технология внесения пестицидов

Микрообъемное монодисперсное опрыскивание (ММО) по расходу рабочего раствора на 1 га можно отнести к Малообъемному и Ультрамалообъемному опрыскиванию. Суть ММО технологии – использование вращающихся или Атомайзерных распылителей, образующих микрокапли одного размера. В конце XX века практиковалось использовать оборудование, позволяющее добиваться капли размером до 300 мкм, позже размер капли уменьшили до 20 мкм (обработка чистыми препаратами, без использования воды). При этом размеры и массу оборудования, устанавливать их можно было на пикапы. В России такие опрыскиватели активно использовали для борьбы с азиатской саранчой в камышовых массивах. Для достижения нужного эффекта ММО метод требует применения специальных формуляций пестицидов (масляная или масляно-водная эмульсия).

Недостатки ММО технологии:

Непригодность большинства формуляций пестицидов для применения технологии;
Низкая эффективность контактных пестицидов;
Высокая концентрация ДВ увеличивает его токсичность для теплокровных и в некоторых случаях фитотоксичность;
Невозможность использования микрокапсулированных пестицидов.

Применение пестицидов авиационным методом

Высокая потенциальная производительность самолетов выделяет авиационное применение пестицидов в отдельный сегмент. Бесспорны преимущества авиаметода:

Высокая производительность;
Возможность работать на местности, недоступной для наземного опрыскивания (леса, неудобья итд);
Возможность работы без повреждений посевов, на высокорослых культурах.

Как уже отмечалось в прошлых постах, одним из основных резервов повышения эффективности является опрыскивание с узким спектром размеров капель и оптимальным средним их размером.

На самолетах как правило устанавливаются штанговые опрыскиватели с щелевыми распылителями, вращающиеся, веерные или центробежные распылители. Недостаток последних двух типов - высокая полидисперсность капель, влекущая за собой снос мелких капель. Учитывая, что самолеты работают на высоте около 4х метров, максимальная скорость ветра при работах ограничивается 3 м/с.

Оптимальная рабочая скорость полета самолета при авиаопрыскивании – 150-200 к/ч, при существенном повышении скорости уменьшается размер капель вследствие вторичного дробления.

Условия качественной авиаобработки:

Настройка оборудования в соответствии с нормами расхода препарата и требуемым размером капель;
Соблюдение ограничений по скорости ветра во время работ;
Выдерживание температурного диапазона (гербицидами при температуре воздуха не выше +22 градусов Цельсия, инсектицидами и фунгицидами - не выше +24 градусов Цельсия).
Соблюдение режима полета (высота, скорость).